一、任务介绍
本任务介绍了减轻不均匀沉降的措施，如建筑设计措施、结构措施、施工措施、地基基础措施等；并介绍了工程实例如何减轻建筑物不均匀沉降的施工措施。通过本任务的学习，了解地基基础设计在实际工程中的运用，以及其重要性。
二、理论知识
地基不均匀或上部结构荷载差异较大等原因，都会使建筑物产生不均匀沉降。当不均匀沉降超过容许限度时，将会使建筑物开裂和损坏。因此，应采取必要的技术措施，避免或减轻不均匀沉降危害。由于建筑物上部结构、基础和地基是相互影响和共同工作的，因此在设计工作中应尽可能采取综合技术措施，才能取得较好的效果。
1．建筑设计措施
1）建筑物体型应力求简单
建筑物的体型设计应避免平面形状复杂和立面高差悬殊。平面形状复杂的建筑物，在其纵横交接处，因地基中附加应力的叠加将会造成较大的沉降，引起墙体产生裂缝。当立面高差悬殊时，会使作用在地基上的荷载差异大，易引起较大的沉降差，使建筑物倾斜和开裂。
2）控制建筑物的长高比
建筑物的长高比是决定结构整体刚度的主要因素。过长的建筑物，纵墙将会因较大挠曲出现开裂。一般认为，砖承重房屋的长高比不宜大于2．5，最大不超过3．0。
3）合理布置纵横墙
地基不均匀沉降最易产生纵向挠曲，因此要避免纵墙开洞、转折、中断而削弱纵墙刚度；同时应使纵墙尽可能与横墙联结，缩小横墙间距，以增加房屋整体刚度，提高调整不均匀沉降的能力。
4）合理安排相邻建筑物之间的距离
邻近建筑物或地面堆载的作用会使建筑物地基的附加应力增加而产生附加沉降，从而可能使建筑物产生开裂或倾斜。为了减少相邻建筑物的影响，应使相邻建筑保持一定的间隔。
5）设置沉降缝
用沉降缝将建筑物分割成若干独立的沉降单元。这些独立的单元体体型简单，长高比小，荷载变化小，地基相对均匀，因此可有效地避免不均匀沉降带来的危害。沉降缝的位置应选择在下列部位上。
（1）建筑平面转折处。
（2）建筑物高度或荷载差异处。
（3）过长的砖石承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位。
（4）建筑结构或基础类型不同处。
（5）地基土的压缩性有显著差异或地基基础处理方法不同处。
（6）分期建造房屋的交界处。
（7）拟设置伸缩缝处。
沉降缝应从屋顶到基础把建筑物完全分开，缝内不填塞材料，缝宽以不影响相邻单元的沉降为准。为了便于处理建筑立面，沉降缝通常与伸缩缝及抗震缝结合起来设置。
6）控制与调整建筑物各部分标高
根据建筑物各部分可能产生的不均匀沉降，应采取一些技术措施，控制与调整各部分标高，减轻不均匀沉降对使用上的影响。
（1）适当提高室内地坪和地下设施的标高。
（2）对结构或设备之间的联结部分，适当将沉降大者的标高提高。
（3）在结构物与设备之间预留足够的净空。
（4）有管道穿过建筑物时，预留足够尺寸的孔洞或采用柔性管道接头。
2．结构措施
1）减轻建筑物的自重
在软土地基上建造建筑物时，应尽量减小建筑物自重，可采用以下方法。
（1）采用轻质材料或构件，如加气砖，多孔砖、空心楼板、轻质隔墙等。
（2）采用轻型结构，如预应力钢筋混凝土结构、轻型钢结构、轻型空间结构（如悬索结构、充气结构等）。
（3）采用自重轻、覆土少的基础型式，如空心基础、壳体基础、浅埋基础等。
2）减小或调整基底的附加压力
设置地下室或半地下室，利用挖除的土重去补偿一部分，甚至全部建筑物的重量，有效地减少基底的附加压力，起到减小沉降的目的。此外，也可通过调整建筑与设备荷载的部位以及改变基底的尺寸，来达到控制与调整基底压力、改变不均匀沉降量的目的。
3）增强基础刚度
在软弱和不均匀的地基上采用整体刚度较大的交叉梁、筏形和箱形基础，从而提高基础的抗变形能力，以调整不均匀沉降。
4）采用对不均匀沉降不敏感的结构
采用铰接排架、三角拱等结构，以便地基发生不均匀沉降时不会引起过大的结构附加应力，从而避免结构产生开裂等危害。
5）设置圈梁
设置圈梁可增强砖石承重墙房屋的整体性，提高墙体的抗挠曲、抗拉、抗剪的能力，是防止墙体裂缝产生与发展的有效措施，在地震区还会起到抗震作用。
圈梁在平面上应成闭合系统，贯通外墙，承重内纵墙和内横墙，以增强建筑物的整体性。圈梁一般是现浇的钢筋混凝土梁。
3．施工措施
对于灵敏度较高的软黏土，在施工时应注意不要破坏其原状结构。在浇筑基础前须保留大约20cm覆盖土层，待浇筑基础时再清除。若地基土已受到扰动，应注意清除扰动土层，并铺上一层粗砂或碎石，经压实后再在砂或碎石垫层上浇筑混凝土。
当建筑物各部分高低差别较大或荷载大小悬殊，应按照先高后低、先重后轻的原则安排施工顺序，必要时还要在重的建筑物竣工之后间歇一段时间再建轻的建筑物，这样可达到减少部分沉降差的目的。
此外，在施工时，还需注意由于井点排水、施工堆载等可能对邻近建筑造成的附加沉降。
4．地基基础措施
（1）采用刚度较大的浅基础。
（2）采用桩基础或其他深基础。
（3）对不良地基进行处理。
三、任务实施
【例7－7】 下面介绍一个高层建筑地基不均匀沉降处理的技术案例。
1．地基条件
某高层住宅楼，地基勘察报告如下。
①层填土：稍密，湿，以黄褐色黏性土为主，层厚1．00m左右。
②层砂质粉土：褐黄色，可塑或硬塑，中密，饱和，层厚2．00～5．00m。
③层粉细砂：褐黄色，局部稍灰，中密或密实，饱和，含氧化铁及云母，层厚一般为3．00～4．00m，局部有灰色粉质黏土，粉土透镜体存在（即③－1层）。承载力标准值fak＝210kPa。
④层粉质黏土：灰色或灰黑色，可塑，中压缩性，饱和，含贝壳，该层为③层细砂中的透镜体，层位不连续成分较杂，为黏质粉土，粉土及粉、细砂互层，局部为稍密的粉细砂；层厚为0．50～1．40m。fak＝170kPa。
⑤层粉质黏土：局部为黏质粉土，褐黄色，可塑或硬塑，中或中低压缩性，饱和，含氧化铁，层厚4．00～5．00m。fak＝250kPa。
该工程基础设计埋深为－7．20m，置于③层粉、细砂之上，经计算，持力层及下卧层要满足设计要求。
沉降计算按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）推荐公式进行，该建筑最终沉降量为15～16cm，倾斜为0．000 5，满足规范要求。
基础土方开挖至设计标高后，发现由于各土层层位不连续，基础坐落在③层粉细砂及④层粉质黏土上，致使箱基直接持力层的均匀性较差，极可能引起地基的不均匀沉降，对整个工程质量造成潜在的影响。为保证地基均匀沉降，经甲方、设计、监理、施工单位共同研究，决定采用在箱基底板下设置50cm厚的TG土工塑料复合加筋带级配砂石垫层施工方案。
2．施工工艺
（1）经有关部门验槽后，在原土上面铺2cm厚粗砂。
（2）编织第一层土工加筋带，间距200mm，注意一个编字，即使纵横两个方向的土工加筋带互相叠压，以增大其摩擦力。
（3）将装好砂石的编织袋排列于基坑内四个周边，以压紧土工加筋带。
（4）将加筋带两端分别绕编织袋回折，然后用3寸钉将回折端钉于地基上，将加筋带固定，回折长度不小于3m。
（5）在加筋带上面虚铺级配砂石26cm厚，注意砂石和含水率，如过湿则将砂石翻松晾晒，过干则需洒水湿润，以保证级配砂石能够压实到最大密度。
（6）使用压路机（不大于8t），从筋带中部开始碾压，逐步碾压至筋带尾部，根据试验，碾压5～6遍为宜，压实后的级配砂石厚度约为20cm，基坑四周和集水坑周围压路机不易压实的地方，用蛙式打夯机夯实。
（7）有关部门测定其干密度。
（8）密度达到设计要求后按上述方法铺设第二层加筋带。
（9）虚铺26cm厚级配砂石，按上述方法压实。
（10）虚铺11cm厚级配砂石，压实后标高可达设计要求。
3．注意事项
（1）加筋带应有出厂试验报告及相应的技术指标测定。
（2）第一层筋带不得直接铺于原土上。
（3）加筋带如需搭接，搭接长度大于1 500mm，用3寸钉钉接。
（4）铺摊级配砂石时要随时注意砂石级配是否均匀，是否符合要求，如不均匀一定要拌匀。
（5）加筋带顶面以上填料，一次铺摊厚度不小于20cm，以免压路机碾压时扰动下层筋带。
（6）填料填筑压实时，应随时检查其含水量是否满足压实要求。
（7）压路机重量低于8t，既便于出入基坑，又可防止扰动地基土。
（8）碾压前应进行压实试验，以确定分层铺摊厚度，碾压遍数以指导施工，压实后干密度要大于2．2t／m3。每层填料铺摊完毕应及时碾压。
（9）压路机不允许直接碾压筋带，压实作业先从筋带中部开始，逐步碾压至筋带尾部，压路机不得在未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车，以免扰动下层筋带。
（10）不得使用羊足碾碾压。
四、任务小结
本任务介绍了减轻不均匀沉降的措施，如建筑设计措施、结构措施、施工措施、地基基础措施及地基不均匀沉降的处理措施。
五、拓展练习
1．减轻不均匀沉降的危害可以采取哪些有效的措施？
2．施工中如何减小地基基础的不均匀沉降？
3．举例实际工程中如何减小地基基础不均匀沉降的问题。
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